Echtzeit-Simulation

30 Präsenzstunden Vorlesung, 30 Präsenzstunden Praktikum, 45 Stunden Vor-/Nachbereitung des Praktikums, 45 Stunden Nachbereitung der Vorlesung und Prüfungsvorbereitung

Vorlesung Modellbildung und Simulation und ggf. Embedded Systems

Überblick über die interdisziplinäre Technik und die Werkzeuge der Hardware-In-The-Loop Simulation. Insbesondere die Kenntnis von Simulationswerkzeugen, Echtzeit-Bus- und Betriebsystemen und die Fähigkeit, deren Möglichkeiten einschätzen und sie effizient anwenden und einsetzen zu können. Die Fähigkeit, effizient Echtzeitsimulationssysteme auslegen und implementieren sowie möglichst aussagekräftige und realitätsnahe Echtzeitsimulationen durchführen zu können.

In vielen Bereichen der Technik (insbesondere Automotive-Bereich, Luftfahrt, …) werden immer komplexere mechatronische Systeme entwickelt. Als Beispiele aus dem Automotive-Bereich seien Assistenzsysteme wie Steer-by-wire, Break-by-wire, automatisches Einparken, etc. erwähnt. Die steigende Komplexität dieser Systeme erfordert rapide zunehmend den Einsatz von Simulationstechniken bei der Entwicklung, wobei der Übergang von der reinen Computersimulation zum realen System durch den Einsatz von Hardware-In-The-Loop-Simulationsverfahren fliessend ist. Insbesondere soll in dieser Vorlesung Wissen aus folgenden Gebieten vermittelt werden:

• Grundlagen der Echtzeitsimulation
• Hardware-In-The-Loop Simulation
• Simulationswerkzeuge zur Echtzeitsimulation (zB. Matlab SIMULINK)
• Echtzeit-Bussysteme (Feld- und Rechnerbusse wie VME, MIL, FireWire, SERCOS,...)
• Einsatz von Echtzeitrechnern
• Informationstechnische Einbindung von Hardware-Komponenten
• Effizientes Design, Ausführung und Analyse von Echtzeitsimulationen

Tafel, Folien oder Beamer

• A. Angermann, et al.: MATLAB - SIMULINK - STATEFLOW: Grundlagen, Toolboxen, Beispiele, Oldenbourg Verlag, München, 2004.
• Kopetz, H.: Real-Time Systems - Design Principles for Distributed Embedded Applications. 1997, Kluwer Academic Publisher, Massachusetts
• Reißenweber, B.: Feldbussysteme. R. Oldenbourg Verlag 2001